Exercicis del tema 5. La geosfera (pàgina 2)
Exercici 7
El 20 de març de 1980, el Mount Saint Helens es va despertar tremolant amb un eixam de terratrèmols. Una setmana més tard, unes petites erupcions que deixaven anar cendres havien començat a excavar un nou cràter a la gelera culminant Durant les setmanes següents, les cendres van cobrir amb un vel negre la blanca muntanya coronada per la neu. Mentre continuaven els terratrèmols, va començar a sorgir una amenaçadora protuberància a la zona culminant del vessant septentrional del volcà. Creixia a una velocitat d’1 a 2 metres per dia. La majoria dels geòlegs van deduir que s'estava produint una intrusió magmàtica superficial al vessant nord del volcà que era la causant dels terratrèmols i del bombament. El 18 de maig a les 8.32 hores, un intens terratrèmol va fer que es desprengués la cara nord del Mount Saint Helens i va provocar una gran allau de gel i roques. La mobilització va alliberar sobtadament la pressió de l'aigua subterrània sobreescalfada i del magma superficial del volcà. L’explosió resultant del vapor d'aigua expansiu i dels gasos volcànics va trencar la resta de la cara nord del volcà i la va llançar en forma de fragments sobre 550 km2 de les Muntanyes Rocalloses.
A partir del text, responeu les preguntes:
1. Quins van ser els precursors volcànics que es van detectar al Mount Saint Helens? Per què n’és important l’anàlisi?
2. Deduïu el tipus i les característiques del vulcanisme que hi va tenir lloc. Quin grau de perillositat es considera que té aquest tipus de vulcanisme?
Resposta
1. Els precursors volcànics que es detectaren en el Mount St. Helens i que es poden extreure del text són: l'eixam de terratrèmols, les petites erupcions amb cendres que varen envoltar la muntanya amb un vel negre i la protuberància en la zona culminant de la vessant septentrional. És important l'anàlisi dels precursors volcànics ja que ens poden facilitar la predicció d'una erupció.
2. Es tracta d'un vulcanisme de tipus explosiu, ja que en el text parla d'una sèrie de manifestacions característiques d'aquest tipus de vulcanisme, com són: el fort terratrèmol, l’explosió i el despreniment de la cara nord del volcà; l'explosió resultant del vapor d'aigua expansiu i dels gasos volcànics (freatomagmàtica) que va destruir tota la carta nord del volcà; i finalment els fragments de roca que es varen expandir en una superfície de 550 Km2.
Exercici 8
Les inundacions o avingudes constitueixen un tipus de risc geològic molt habitual al nostre país. Un dels mètodes que es fan servir per prevenir-les és controlar el cabal d'aigua a partir de la construcció d'embassaments aigües amunt, destinats a retenir l'aigua i reduir els cabals punta (s'anomenen mesures de laminació). Observeu les figures adjuntes A i B, i responeu les següents qüestions:
1. Expliqueu les diferències que observeu entre els hidrogrames anterior i posterior a la construcció de l'embassament (figura A). ¿Quins avantatges creieu que reportarà la seva construcció, tant des del punt de vista preventiu de riscos com des del punt de vista d'altres usos?
2. A la figura B es mostra el perfil del riu en el moment de la construcció de la presa. Dibuixeu sobre el mateix esquema els canvis que s’originaran en la dinàmica fluvial tant aigües avall com aigües amunt al llarg del temps i justifiqueu-los. ¿Quines conseqüències tindria per a la dinàmica fluvial d'aigües amunt i per a la capacitat com a magatzem del mateix embassament el fet que a causa d’una època de sequera el nivell baixés al mínim assenyalat?
Resposta
1. L'allargament del temps de resposta en un riu laminat, és molt important ja que augmenta l'eficiència dels sistemes d'alerta en incrementar la possibilitat temporal de portar a terme mesures d'evacuació. A més, provoca una disminució del cabal punta rebaixant la perillositat del fenomen. Els avantatges que pot reportar la construcció d'un embassament, a part del que acabem de dir, és que l'aigua retinguda constitueix una reserva d'aigua dolça estimable, tant pel consum humà com pels conreus, etc. També, pot servir per generar energia hidroelèctrica o hidràulica i per a activitats recreatives.
2. Els embassaments poden tenir alguns inconvenients. La dinàmica fluvial es veu alterada aigües avall per l'increment de l'erosió degut a què, l'aigua està lliure dels sediments retinguts en l'embassament i per això, té més capacitat d’erosió. Respecte a la dinàmica fluvial aigües amunt de l'embassament, s'originarà un procés d'erosió remuntant i un tascó al·luvial de sediments que acabarà reblint l'embassament, reduint el seu temps d'utilització. En èpoques de sequera el nivell de l'embassament descendeix, marcant un nou nivell de base en la llera del riu, i amb això, l'energia potencial que donarà lloc, durant els aiguats, a un increment de l'erosió remuntant aigües amunt i a un aport més gran de sediments a l'embasament, accelerant la seva colmatació.
Exercici 9
En el mapa litològic adjunt s’ha situat una zona on es vol emplaçar un càmping.
1. a) Segons la distribució
de la litologia pinteu la zona del mapa que hagi pogut serinundable en temps
geològic recent. Expliqueu el criteri utilitzat.
b) Valoreu què cal fer, a partir de la resposta a l’apartat anterior,
amb el projecte de construcció del càmping.
RESPOSTA
En principi, s' ha d’indicar com a zona potencialment inundable segons la litologia tota la zona del’al·luvial del quaternari.
El projecte de càmping ha de sotmetre’s a una valoració concreta del seu perill d’inundació. Pot acceptarse simplement, que cal reduir l’extensió de la zona de càmping, de manera que no inclogui la zona de l’al·luvial.
Exercici 10
1. Expliqueu quins poden ser els processos geològics a què fa referència el geòleg que ha intervingut en l’estudi que se cita en l’article de La Veu del Matí.
2. Una possible solució per evitar la deformació de les construccions a la zona seria fer pilons d’ancoratge (amb fregament mínim) en els fonaments de les cases. D’aquesta manera, augmentaria la pressió de la construcció en el substrat i podria contrarestar la pressió que fa l’argila. Segons això, i observant l’estructura geològica de la zona, indiqueu quina construcció tindria menys problemes i per quina raó:
a) Una casa de 100 m2, d’una sola planta, amb quatre pilars d’ancoratge d’una profunditat de 5 m.
b) Una casa de 100 m2, de dues plantes, amb quatre pilars d’ancoratge d’una profunditat de 20 m.
LA CASA MALEÏDA DE SANT QUINTÍ
Un
geòleg resol l’enigma
Redacció
Fa dies que es va recollir la notícia de la casa de Sant Quintí, on es va produir una sèrie de fenòmens que es van considerar paranormals. Els sorolls a la nit, les esquerdes que apareixien a la casa i altres fets van fer que més d’un ho interpretés com signes de forces estranyes i que es comencés un pelegrinatge a la zona. Després d’un estudi geològic del lloc, s’ha donat una explicació científica del fenomen. Segons el geòleg consultat, les esquerdes podrien ser produïdes pel fet que la casa es troba en una zona argilosa, que s’ha produït un trencament d’una canalització d’aigua propera, i que ha augmentat la quantitat d’aquest element al subsòl.
Croquis
de la casa de Sant Quintí i de l’estructura geològica de
la zona
RESPOSTA
Els processos a que fa referència l’estudi geològic estan relacionats amb sòls expansius. En aquest cas la presència d’argiles d’expansives que a l'absorbir aigua augmenten de volum i produeixen deformacions al sòl, el qual pot augmentar el seu volum en un 20% o més. Aquest augment del volum pot provocar seriosos problemes a les estructures dels edificis.
La construcció que tindria menys problemes seria la “b” ja que:
1- Al tenir els pilars d’ancoratge de 20 m es faria una cementació
que arribaria a l’estrat format per gresos, els quals es poden considerar
més estables que les argiles en les condicions descrites (0,5 punts)
2- El tenir dues plantes la massa de la casa seria més gran, la qual
cosa implicaria més pressió sobre els quatre pilons, fet que
augmentaria l’estabilitat de la construcció al contrarestar la
pressió que poden produir les argiles expansives. (0,5 punts)
Exercici 12
Un important aiguat a la capçalera del riu Senet va provocar l’arrossegament de gran quantitat de terres i d’arbres cremats en un incendi succeït l’estiu anterior. Els arbres arrossegats van obstruir els ulls del pont i van fer que l’aigua, que normalment circula per una cota de 51 m en aquest punt, passés per sobre del pont i travessés la carretera. Aquest fet va originar una crescuda del riu que va inundar gran part de la vall. L’aigua va pujar de nivell: 2 m al peu de la masia, 1,5 m a 450 m de la masia riu amunt, i 1 m on el riu tenia una cota de 53 m.
1. Dibuixeu sobre el mapa la zona que va quedar inundada com a conseqüència de l’estancament produït en el pont. Quants metres va pujar el nivell del riu en el pont?
2. A partir de la situació al mapa dels elements esmentats a la taula (poblacions A i B, masia, indústria C i horts), empleneu les caselles en blanc de la taula adjunta amb un número que indiqui un ordre relatiu d’afectació entre aquests elements, segons:
a) el grau de perillositat de quedar inundats per eventuals crescudes del riu (4 màxim i 0 mínim);
b) el grau de vulnerabilitat en relació amb els danys que podrien produir-se en cas d’una inundació total de la zona representada al mapa (5 màxim i 0 mínim).
RESPOSTA
1. El riu va créixer 3 metres, des de la cota 51 fins la cota 54. Veure figura adjunta.
